ICS 77.140.80 CCS J 31 团 体 标 准 T/CSTM 00646.1 —2021 金属材料 销-盘摩擦磨损试验 第1部分：室温摩擦磨损试验方法 Ｍetal materials －Friction and wear testing with a pin -on-disk apparatus － Part 1: Friction and wear testing at ambient temperature 2021-10-26发布 2021-11-26 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.1 —2021 I 前 言 T/CSTM 00646 《金属材料 销-盘摩擦磨损试验》分为如下 2部分： ——第1部分：室温摩擦磨损试验方法 ； ——第2部分：高温摩擦磨损试验方法 。 本部分为 T/CSTM 00646 的第 1部分。 本文件参照 GB/T 1.1 —2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》 ， GB/T 20001.4《标准编写规则 第4部分：试验方法标准》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会综合领域（CSTM/ FC99）提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会金属磨损控制与成型技术委员会（ CSTM/ FC99/TC01 ）归 口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.1 —2021 1 金属材料 销-盘摩擦磨损试验 第1部分：室温摩擦磨损试验方法 重要提示—— 使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本文件并未指出所有可能的安全 问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了金属材料在室温条件下 销-盘摩擦磨损试验 的术语及定义、试验原理、试样、试验设 备及仪器、试验方法、试验结果处理及试验报告。 本文件适用于金属及其复合材料在室温条件下销- 盘滑动摩擦条件下磨损量及摩擦系数的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 8170 数值修约规则 GB/T 12444 -2006 金属材料 磨损试验方法 试环 -试块滑动磨损试验 GB/T 16825.1 -2008 静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验 与校准 GB/T 17754 -2012 摩擦学术语 GB/T 19067 .1 产品几何量技术规范（ GPS）表面结构 轮廓法 测量标准 第1部分：实物测 量标准 JJG 1134- 2017 转速测量仪 3 术语和定义 GB/T 12444-2006和 GB/T 17754- 2012界定的以及下列术语和定义适用于 本文件。为了便于使用，以 下重复列出了 GB/T 12444 -2006和GB/T 17754- 2012中的某些术语和定义。 3.1 摩擦 friction 在力作用下物体相互接触表面之间发生切向相对运动或有运动趋势时出现阻碍运动行为并且伴随 着机械能量损耗的现象和过程。 [来源： GB/T 17754—2012，2.2] CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.1 —2021 2 3.2 摩擦副 rubbing pair ；tribopair 专指由两个相对运动又相互作用摩擦学元素构成的最小的系统。 注：作为摩擦副的物体互称为对摩副。 [来源： GB/T 17754—2012，4.4] 3.3 摩擦 [表]面 friction surface 发生摩擦的固体相互作用表面。 [来源： GB/T 17754—2012，4.1] 3.4 摩擦力 friction force F 在发生摩擦 [表]面上发生的切向阻力。 [来源： GB/T 17754—2012，4.16] 3.5 法向力 normal force N 施加在相互接触物体上且垂直于接触表面的外力。 [来源： GB/T 17754—2012，3.31] 3.6 摩擦系数 friction coefficient μ 一组摩擦副之间的摩擦力 F与法向力 N之比。 注：摩擦系数与摩擦因数是具有相同物理意义的概念的不同中文表述，均可以使用。 [来源： GB/T 17754—2012，4.18] 3.7 磨损 wear 由于摩擦造成表面的变形、损伤或表层材料逐渐流失的现象和过程。 [来源： GB/T 17754—2012，2.3] 3.8 滑动磨损 sliding wear 固体摩擦 [表]面之间因相对滑动造成的磨损。 [来源： GB/T 17754—2012，5.26] 3.9 磨损量 wear loss 在磨损过程中摩擦副的材料接触表面变形或表层流失的量。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.1 —2021 3 注：通常可用体积、质量、几何尺度等表示。 [来源： GB/T 17754—2012，5.1] 3.10 体积磨损 scar volume 磨损试验后试样失去的体积，立方毫米（mm3）。 [来源： GB/T 12444—2006，2.2] 3.11 质量磨损 scar mass 磨损试验后试样失去的质量，克（g ）。 [来源： GB/T 12444—2006，2.3] 3.12 磨痕 wear track 固体表面经磨损后再摩擦 [表]面上留下的损伤痕迹。 [来源： GB/T 17754—2012，5.11] 3.13 盘磨痕宽度 disk scar width b 在销-盘摩擦磨损试验时，盘的表面经摩擦磨损后在摩擦 [表]面留下的损伤痕迹的断面宽度，单位为 毫米（mm）。见图 1。 图1 盘磨痕宽度 3.14 销磨损直径 pin wear end radius d 在销-盘摩擦磨损试验时，销的接触表面经摩擦磨损后在摩擦 [表]面留下的损伤痕迹的端面 直径，单 位为毫米（ mm）。见图 2。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.1 —2021 4 图2 销磨损直径 4 试验原理 销-盘摩擦磨损试验为销和盘组成摩擦副，在于预测销、盘材料组合的相对磨损严重程度。将销、 盘安装至试验机，通常为上销下盘的安装方式 ，销前端通常为球面 ，也可为圆弧面 ，盘通常为圆形，也 可选择方形。销和盘相接触，试验机使盘或销以一定转速绕盘中心主轴旋转，并承受一定试验力，其磨 损轨迹在盘表面为圆，是在同一轨迹上的多次磨损。见图3 。经规定转数或滑动距离后，利用盘磨痕宽 度和销磨损直径分别计算盘和销的体积磨损，用称重法测定盘和销的质量磨损。试验中连续测量盘上的 摩擦力和法向力，计算摩擦系数。 标引顺序说明 ： 1——销； 2——盘； N——荷载于销上的法向力； r——销半径； R——磨痕半径； W——盘或销转速。 图3 试验示意图 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00646.1 —2021 5 5 一般要求 5.1 销和盘的制备对原始材料的组织及力学性能影响应减少至最小。 5.2 销和盘材料不应带有磁性，经加工后要退磁。 5.3 对于需热加工的试验材料，应在最后精加工前进行热处理。 5.4 销直径建议在 2mm～10mm之间，圆盘直径或方盘长宽 建议在30mm～100mm 之间， 厚度在 2mm～10mm 之间。销 -盘的表面粗糙度应不大于 0.8μm。 5.5 应保证磨痕半径与销半径的比值在 2～10之间。 5.6 制备出的销和盘试样在试验过程中施加应力时，不能出现破坏或过度弯曲。 6 试验设备及仪器 6.1 试验设备 至少应包括：测力系统、试样夹持装置和测速系统。 6.2 测力系统 6.2.1 试验机的测力系统应按照 GB/T 16825.1 -2008进行校准，其测量范围的级别应为 1级或优于 1 级。 6.2.2 销-盘摩擦磨损试验机应配有加载法向力和摩擦力测定系统，以确定摩擦系数。 6.2.3 加载试验力（法向力）示值相对误差应不大于± 1%，示值重复性相对误差应不大于 1%。 6.2.4 摩擦力示值相对误差应不大于 ±3%，